химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

3.7.3.

242 ГЛАВА 5

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ 243

4. Количество серы, поступающей в океаны с речным стоком, увеличилось, вероятно, более чем в два раза в результате человеческой деятельности (сравните потоки на рис. 5.15, а и 6). Это отчасти вызвано обогащенными серой сточными водами и сельскохозяйственными удобрениями, поступающими в русла рек и грунтовые воды, а оттуда в море. Другим важным фактором является сера, выпадающая непосредственно в поверхностные воды из атмосферы. Повышенный привнос серы, описанный в п. 3, и здесь приводит к ежегодному увеличению количества серы (в виде SO4" в океанах) лишь на 1(Н %. Эта оценка является, вероятно, верхним пределом, поскольку здесь предполагается, что процессы выноса, в ходе которых сера поступает в океанические отложения (см. п. 4.4.6), остаются прежними и не увеличиваются вслед за повышенным притоком из атмосферы и рек.

5. Последнее отличие, выделенное на рис. 5.15, заключается в балансе потоков серы между «континентальной» и «морской» частями атмосферы. В ненарушенном цикле (см. рис. 5.15,а) присутствует небольшой суммарный поток серы из континентальной в морскую атмосферу (10 Тг серы ? год-'). В настоящее время этот баланс существенно изменился, и суммарный поток серы в воздухе, направленном к морю, в шесть раз выше (61 Тг серы • год-1) по сравнению с ненарушенным состоянием.

Из вышеизложенных сравнений становится ясно, что человеческая деятельность существенно изменила круговорот серы между атмосферой, океанами и поверхностью суши. Это изменение неоспоримо более велико, чем описанное ранее для воздействия человека на цикл углерода (см. п. 5.3.3), и его местное и региональное влияние, безусловно, более заметно, о чем рассказывается ниже.

5.4.2. ЦИКЛ СЕРЫ И КИСЛОТНОСТЬ АТМОСФЕРЫ

Если бы С02 был единственным компонентом, контролирующим кислотность дождей, то рН дождевой воды был бы близок к 5,6 (см. вставку 2.12). Однако большинство измерений рН дождевых осадков дает величины ниже этого значения, что указывает на другие источники кислотности. Ббльшая часть этой «избыточной» кислотности приходит от цикла серы, как показано на рис. 5.16. Только два главных процесса приводят к увеличению кислотности от серы. Один из них — сжигание ископаемых топлив с образованием кислотного газа SO2. Другой — продуцирование морскими организмами газа ДМС, который затем дегазируется в атмосферу сквозь поверхность раздела море-воздух. Оказавшись в атмосфере, ДМС окисляется сильными окислителями, называемыми свободными радикалами (см. разд. 2.5). Двумя свободными радикалами, важными для окисления ДМС, являются гидроксил (ОН) и нитрат (NO3). Продуктов окисления несколько, однако наиболее важными являются SO2 и метансульфоновая кислота (МСК или CH3SO3H). Образующийся этим путем SOI химически неотличим от поступающего при сжигании ископаемых топлив.

S02 из обоих источников существует в атмосфере как в виде газа, так и растворенным в капельках дождя и облаков, рН которых понижается за счет кислой реакции газа. Однако, находясь внутри капелек, S02 может быстро окислиться с образованием серной кислоты (H2SO4), что делает их гораздо более кислыми, поскольку H2SO4 является сильной кислотой. МСК, образованная путем окисления ДМС при добавлении OH/N03 (рис. 5.16), также вносит вклад в кислотность атмосферных проб. Поскольку в отличие от SO2 это соединение может образоваться только из ДМС, оно является точным индикатором кислотности атмосферы, возникшей в результате биологической активности.

Приведенное выше обсуждение является, конечно, существенным упрощением реальной ситуации. Например, капельки

С

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

дождя и облаков содержат, кроме H2SO4, другие растворенные вещества, важные для регулирования рН — например, азотную кислоту (HNOj), образующуюся из оксидов азота [оксида азота (NO) и диоксида азота (NO2)], появляющихся при сжигании (см. п. 2.6.2). Другое из этих веществ, аммоний [NH4, образуется при растворении аммиака (NH3) в воде], имеет щелочную реакцию и, таким образом, может частично противодействовать кислотности, возникающей от серной системы. NHj выделяется в ходе микробиологических реакций в почве (см. п. 2.4.2) (особенно в областях интенсивного сельского хозяйства), а также, согласно последнему предположению, некоторое количество его может поступать из океанов в цикле, чем-то аналогичном ДМС. Еще одна особенность состоит в том, что некоторое количество кислого SO}~ и щелочного NH4 присутствует в атмосфере в виде небольших частиц аэрозоля (диаметром от 10~3 до 10 мкм) с химическим составом, колеблющимся от «чистой» H2SO4 до сульфата аммония [(NH4hS04], в зависимости от относительной величины источников SOl~ и NH4. Эти частицы образуются отчасти путем высыхания капелек облаков в атмосфере.

Баланс масс для серы на рис. 5.15, б представляет различные потоки, интегрированные по всему земному шару. Поскольку все разнообразные соединения серы, показанные на рис. 5.16, имеют времена пребывания (см. разд. 2.3) в атмосфере, равные лишь нескольк

страница 72
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
юрист по земельным спорам таганская
котел дизельный германия
кухни скаволини эволюшн
вентилятор радиальный крышный кров 91-071 цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)